Уже успевший прославиться космический телескоп «Джеймс Уэбб» сумел обнаружить галактику GLASS-z13, возраст которой составляет порядка 13,5 млрд лет. Размер наблюдаемой Вселенной составляет примерно 45,7 миллиардов световых лет,а это 4,324×10^26 м. Однако, учитывая непрерывное расширение пространства, сопутствующий диаметр Вселенной растягивается до внушительных 93 миллиардов световых лет. Размеры вселенной, которую мы видим порядка 91,5 млрд. световых лет.
ВИДИМ ЛИ МЫ ВСЕЛЕННУЮ?
Диаметр наблюдаемой Вселенной оценивается примерно в 93 миллиарда световых лет в поперечнике. Кстати подобные пустоты астрономами обнаруживались и ранее, однако размеры их редко превышали 2 млн световых лет в диаметре. Размеры вселенной, которую мы видим порядка 91,5 млрд. световых лет.
Всё не так, как кажется
- Размеры Вселенной
- Наблюдаемая Вселенная
- Радиус видимой Вселенной
- Насколько велика Вселенная?
Космологи открыли свидетельства небольших размеров всей Вселенной
Для того чтобы это осознать, всё, что нам нужно сделать, это посмотреть в ночное небо. Глядя в него, становится ясно, что мы всего лишь частичка пыли в невообразимо огромной вселенной. Список объектов ниже поможет увидеть величие человека в перспективе. Юпитер Самая большая планета диаметр 142. Древние астрономы называли Юпитер королём Римских богов. Юпитер является 5-ой планетой от Солнца. Масса Юпитера в 318 раз больше массы Земли, а его диаметр больше земного в 11 раз. Объём Юпитера может вместить 1300 планет размером с Землю. У Юпитера — 63 известных науке спутника луны , но почти все они очень маленькие и тусклые.
Солнце Самый большой объект Солнечной системы диаметр 1. Проценты очень медленно меняются, так как Солнце превращает водород в гелий в своём ядре. Температура достигает 15.
Что ещё более интересно, так это то, что чем дальше от нас галактика, тем в среднем она быстрее удаляется.
Всего через несколько лет были открыты и механизм и закон, управляющие этим явлением. С законом сложностей не было: вы измеряете скорость движения галактики, исходя из спектрального сдвига и прикидываете расстояние до неё при помощи различных методов, включая стандартные свечи. В итоге — хотя у вас останутся погрешности — вы получите данные об удалении галактик и о скорости их убегания. Взаимосвязь между двумя этими параметрами известна, как закон Хаббла и он определяет, как удалённые галактики двигаются относительно нас.
Механизм происходящего явления оказался более интересным. Существует сильное искушение предположить, что причина наблюдаемого явления — более удалённые объекты удаляются быстрее — находится в некоем взрыве, случившемся в прошлом. Если бы это было так, то галактики, получившие меньше «начальной энергии взрыва» были бы ближе друг к другу и разлетались бы друг от друга медленнее, а галактики, удалённые от нас, получили бы больше энергии, чтобы разлетаться с такой большой скоростью. Если бы это было так, то мы бы находились очень близко от центра взрыва, и плотность галактик рядом с нами была бы гораздо выше, чем далеко от нас.
В этом случае пространство было бы статичным — типа фиксированной трёхмерной решётки. Но это не единственная возможность. Также возможно, что вместо того, чтобы статичная Вселенная брала начало от взрыва, она могла бы подчиняться более мощному решению ОТО: она может расширяться! Вместо того, чтобы начаться благодаря катастрофическому взрыву в статичной Вселенной, ткань космоса может расширяться со временем, пропорционально количеству содержащейся в ней энергии.
В этом случае количество галактик должно быть в среднем одинаковым в одинаковых объёмах пространства, скорость расширения должна увеличиваться по предсказуемой зависимости от расстояния, Вселенная должна была быть более горячей в прошлом и скопление галактик должно было сформировать паутинообразную структуру, в которой все регионы космоса выглядят примерно одинаково на больших масштабах. В случае первого варианта, со взрывом и статическим пространством и в случае конечного возраста Вселенной мы могли бы заглядывать вдаль на расстояние, определяемое этим возрастом.
Исследователи добавили, что данные с чрезвычайно большого телескопа Джеймса Уэбба и других будут иметь решающее значение для ответа на вопросы, которые остаются открытыми в этих исследованиях.
Вечерний 3DNews Каждый будний вечер мы рассылаем сводку новостей без белиберды и рекламы. Две минуты на чтение — и вы в курсе главных событий. Материалы по теме.
Вселенная уже не та: Что телескоп James Webb увидел в далёком прошлом
Чтобы представить еще лучше, знайте, что ученые открыли новую звезду-сверхгиганта «UY Scuti». Ее размер 5 миллиардов Солнц! Представляете, какие маленькие мы, если радиус Земли меньше Солнца в 109 раз? Источник: youtube. Однако с космосом все сложнее. Это две «темные лошадки», над загадкой которых ученые бьются до сих пор. Темная материя не поглощает и не отражает свет, действует на планеты, как магнит на скрепки: притягивая и удерживая их на своих местах. Создает гравитацию, если по-научному. Темная энергия же наоборот действует как антигравитация, за счет чего Вселенная имеет свойство расширяться. Есть ли у нее границы и форма Считается, что раз Вселенная расширяется, то и границы у нее есть, а за их пределами — абсолютная пустота. Однако ученые выдвигают больше гипотез и теорий, чем реальных доказательств.
Ученые пытаются найти границы Вселенной с помощью волновых исследований космоса. Ведь если он бесконечен, то в нем должны быть самые разные по длине волны.
Ключевой вопрос: какое же расстояние прошёл свет на самом деле? Ответ — больше 87 световых лет, но меньше 173 световых лет! Применим этот принцип ко всей Вселенной.
Если бы расширяющаяся Вселенная была наполнена только одним из этих трёх типов энергии, и вы задали бы вопрос, как далеко находится объект, свет от которого только сейчас дошёл до нас, вы получили бы три разных ответа. Потому, что плотность энергии в любой момент истории определяет историю расширения Вселенной, и излучение, материя и присущая пространству энергия эволюционируют по-разному! И вот вам итоговый результат для Вселенной возрастом 13,8 миллиарда лет: Если бы Вселенная была наполнена лишь излучением, объект, чей свет только сейчас дошёл бы до нас после путешествия длительностью в 13,8 млрд лет, находился бы на расстоянии 27,6 млрд световых лет от нас. Если бы Вселенная была наполнена лишь материей, объект, чей свет только сейчас дошёл бы до нас после путешествия длительностью в 13,8 млрд лет, находился бы на расстоянии 41,4 млрд световых лет от нас. Если бы Вселенная была наполнена лишь тёмной энергией, никакой свет до нас бы вообще не дошёл, поскольку расширение было бы экспоненциальным и по прошествии такого времени мы бы просто ничего не увидели.
Но ни один из этих примеров не соответствует реальной Вселенной, в которой перемешаны эти энергии и эта смесь меняется со временем. На ранних стадиях Вселенной в первые несколько тысяч лет доминировало излучение, преимущественно в виде фотонов и нейтрино. Потом случился фазовый переход и материя нормальная и тёмная стала преобладающей компонентой на миллиарды лет. И совсем недавно, уже после формирования Солнечной системы и Земли, тёмная энергия стала доминантой. Поскольку тёмная энергия не была и не будет единственным источником энергии Вселенной, мы никогда не окажемся в ситуации, в которой свет до нас не дойдёт.
Но её достаточно, чтобы раздвинуть границы Вселенной дальше, чем в варианте с одной только материей: до 46,1 миллиарда световых лет. Это контринтуитивно, но нужно помнить: 13,8 миллиарда лет назад вся наблюдаемая Вселенная была меньше, чем наша сегодняшняя Солнечная система!
Очевидно, что мы не можем непосредственно измерить Вселенную. Поэтому космологи создали различные модели, которые позволяют рассчитать размер Вселенной. Другие расчеты основана на числовых факторах, таких как искривление Вселенной: в зависимости от того, закрыта ли она подобно сфере, плоская или гиперболическая. В двух последних случаях, Вселенная должна быть бесконечной. Если удастся рассчитать искривление Вселенной, то это позволит определить пределы ее размеров. Прорыв, которого удалось достичь Варданяну с коллегами, заключается в том, что они нашли наипростейший способ усреднения большого массива собранной информации.
То, что не произойдет физического контакта, лишь показывает, насколько обширно пространство даже в таком сосредоточении звезд и планет, как галактика! И это ближайшая из крупнейших галактик. Само человечество может исчезнуть задолго до того, как этот вымышленный персонаж долетит до границ новой галактики. Большая часть научной фантастики описывает свои истории с обязательными путешествиями со скоростью, превышающей скорость света, что позволяет киногероям перемещаться между галактиками. Не будь этой возможности, путешествия ограничивались бы горсткой планет. Тем не менее даже корабли, которые являются основой научной фантастики, недостаточно быстры. Даже самыми быстрыми из этих кораблей, которые могут лететь более чем в 1,3 миллиарда раз быстрее скорости света, все же потребуется большая часть суток на то, чтобы достичь Андромеды. А чтобы пересечь Вселенную расстояние 93 миллиарда световых лет , потребуются десятилетия.
Сколько лет Вселенной? Отвечает новое исследование
Самая далекая и отдаленная галактика, запечатленная на снимке, обладает свечением в одну миллиардную долю того, что может воспринимать человеческий глаз. Как отмечается в отчете NASA, этот «портрет Вселенной» — наглядный пример, как галактики меняются со временем. С его помощью ученые могут приблизиться к разгадке того, как появилась Солнечная система и зародилась жизнь на Земле. По словам астронома из Калифорнийского университета Гарта Иллингворта, таким образом ученые получили «самые подробные данные об отдаленных галактиках, из когда-либо полученных ранее».
В предлагаемой работе на основе общепризнанных данных приводится прямое, численное определение видимого радиуса Вселенной, который отличается от общепризнанного. Относится к разделу Наука Эта статья опубликована автором самостоятельно с помощью автопубликатора , отражает личное мнение автора и может не соответствовать мировоззренческой направленности сайта Fornit. Оценка публикации может даваться в виде голосования значок качества или обосновано в обсуждении. Ссылки на обе эти возможности есть внизу статьи. Известные на сегодняшний день инфляционные модели Большого Взрыва предсказывают различные значения начального размера Вселенной после завершения этапа инфляции: «… период «раздувания» … называется инфляционным периодом. Сам процесс инфляционного раздувания длится мельчайшую долю секунды, после чего начинается многомиллиардный в годах процесс хаббловского расширения Вселенной. До настоящего времени Вселенная по приведённым ниже оценкам расширилась от 108 до 1030 метров.
Это может быть оправдано тем, что мы никогда не сможем узнать что-либо прямым экспериментом о какой-либо части Вселенной, которая причинно отключена от Земли, хотя многие заслуживающие доверия теории требуют, чтобы вся Вселенная была намного больше, чем наблюдаемая Вселенная.. Нет никаких доказательств того, что граница наблюдаемой Вселенной составляет границу Вселенной в целом, и ни одна из основных космологических моделей не предполагает, что Вселенная вообще имеет какие-либо физические границы, хотя некоторые модели предполагают, что это может быть конечный, но неограниченный, как многомерный аналог двумерной поверхности сферы, которая имеет конечную площадь, но не имеет края. Вполне вероятно, что галактики в нашей наблюдаемой Вселенной представляют лишь крохотную часть галактик во Вселенной. Согласно теории космической инфляции , первоначально введенной ее основателями, Аланом Гутом и Д. Существуют также более низкие оценки, утверждающие, что вся Вселенная более чем в 250 раз больше 3450 миллиардов световых лет по объему, а не по радиусу , чем наблюдаемая Вселенная, а также более высокие оценки, подразумевающие, что Вселенная может иметь диаметр около не менее 10 Мпк. Если Вселенная конечна, но безгранична, также возможно, что Вселенная меньше наблюдаемой Вселенной. В этом случае то, что мы принимаем за очень далекие галактики, на самом деле может быть дублированием изображений близлежащих галактик, образованных светом, который обогнул Вселенную. Эту гипотезу сложно проверить экспериментально, потому что разные изображения галактики могут показывать разные эпохи в ее истории и, следовательно, могут выглядеть совершенно разными. Bielewicz et al. Это значение основано на анализе круговых совпадений 7-летних данных WMAP.
Этот подход оспаривается. Размер Ультра-глубокое поле Хаббла изображение области наблюдаемой Вселенной эквивалентный размер области неба показан в нижнем левом углу , около созвездия Форнакс. Каждое пятно - это галактика , состоящая из миллиардов звезд. Свет от самых маленьких, галактик с наибольшим красным смещением возник почти 14 миллиардов лет назад. Цифры, приведенные выше, являются расстояниями в настоящее время в космологическом времени , а не расстояниями во время излучения света. Например, космическое микроволновое фоновое излучение, которое мы видим сейчас, было испущено во время расцепления фотонов , которое, по оценкам, произошло примерно через 380 000 лет после Большого взрыва, который произошел около 13,8 миллиарда лет назад. Это излучение было испущено материей, которая за прошедшее время в основном сконденсировалась в галактики, и теперь эти галактики находятся на расстоянии около 46 миллиардов световых лет от нас. Таким образом, если материя, которая первоначально испускала самый старый космический микроволновый фон CMBR фотоны , имеет текущее расстояние 46 миллиардов световых лет, то во время разделения, когда фотоны были первоначально излучаемая, расстояние было бы всего около 42 миллионов световых лет. Заблуждения о ее размере Пример заблуждения о том, что радиус наблюдаемой Вселенной составляет 13 миллиардов световых лет. Эта табличка находится в Центре изучения Земли и космоса в Нью-Йорке.
Многие вторичные источники сообщают о большом количестве неверных цифр для размеров видимой Вселенной. Некоторые из этих цифр перечислены ниже с кратким описанием возможных причин неправильного представления о них. Хотя обычно считается, что ничто не может ускориться до скорости, равной скорости света или большей, чем скорость света, распространено заблуждение, что радиус наблюдаемой Вселенной, следовательно, должен составлять всего 13,8 миллиарда световых лет. Это рассуждение имело бы смысл только в том случае, если бы концепция плоского статического пространства-времени Минковского в рамках специальной теории относительности была правильной. В реальной вселенной пространство-время искривлено способом, который соответствует расширению пространства , о чем свидетельствует закон Хаббла. Расстояния, полученные как скорость света, умноженная на космологический интервал времени, не имеют прямого физического значения. Если вся Вселенная меньше этой сферы, то свет успел обогнуть ее с момента Большого взрыва, создав несколько изображений далеких точек реликтового излучения, которые проявились бы в виде повторяющихся кругов. Корниш и др.
Чем больше сдвинуты линии к красной части спектра — тем дальше объект находится от нас. На основе подобных спектрограмм ученые также определяют то, насколько быстро объект двигается от нас. Так мы плавно и подобрались к нашему ответу. Большая часть света, подвергшаяся красному смещению, принадлежит галактикам, возраст которых около 13,8 миллиарда лет. Сколько лет Вселенной? Если после прочтенного вы пришли к выводу, что радиус наблюдаемой нами Вселенной составляет всего 13,8 миллиарда световых лет, то вы не учли одной важной детали. Все дело в том, что на протяжении этих 13,8 миллиарда лет после Большого взрыва Вселенная продолжала расширяться. Другими словами, это означает, что реальный размер нашей Вселенной гораздо больше, чем указано в наших изначальных измерениях. Поэтому для того, чтобы узнать реальный размер Вселенной, необходимо принять во внимание еще один показатель, а именно то, насколько быстро Вселенная расширялась со времен Большого взрыва. Физики говорят, что наконец смогли вывести нужные цифры и уверены в том, что радиус видимой Вселенной в настоящий момент составляет около 46,5 миллиарда световых лет. Правда, стоит также отметить, что эти подсчеты основаны лишь на том, что мы сами можем видеть. Точнее способны разглядеть в глубине космоса. Эти подсчеты не отвечают на вопрос истинного размера Вселенной. Кроме того, ученых заставляет задуматься некоторое несоответствие, согласно которому более удаленные от нас галактики в нашей Вселенной слишком хорошо сформированы, чтобы можно было считать, что они появились сразу после Большого взрыва. Для такого уровня развития потребовалось гораздо больше времени. Необъяснимый факт, указанный выше, открывает целый ряд новых проблем. Некоторые ученые постарались посчитать, сколько потребовалось бы времени для развития этих полностью сформированных галактик. Например, оксфордские ученые пришли к выводу, что размер всей Вселенной может быть в 250 раз больше наблюдаемой. Мы действительно способны измерить расстояния до объектов в пределах наблюдаемой Вселенной, но то, что находится за этой гранью, нам не известно.
Интересные факты об устройстве Вселенной
Специалисты NASA представили объединённое из нескольких источников изображение спиральной галактики NGC 6872, размер которой в поперечнике составляет поразительные 522 000 световых лет. Если представить, что Солнечная система, а именно Земля — центр Вселенной, то наблюдаемая Вселенная будет представлять собой шар с радиусом около 46,5 миллиарда световых лет и увидеть галактику на расстоянии 20 миллиардов световых лет — норма. В частности, наблюдения за реликтовым излучением при помощи «Планка» и BICEP указывают на то, что размеры обозримой Вселенной составляют порядка 46 млрд световых лет. Размер Вселенной составляет минимум 156 миллиардов световых лет.
Ученые НАСА обнаружили доказательства возможной жизни на планете в 120 световых лет от Земли
Фабио Пакуччи, ведущий автор статьи, опубликованной в MNRASL, заявил, что «ответить на вопросы о природе источника, находящегося так далеко, может быть непросто». Исследователи добавили, что данные с чрезвычайно большого телескопа Джеймса Уэбба и других будут иметь решающее значение для ответа на вопросы, которые остаются открытыми в этих исследованиях.
Дело в том, что старая космология оперировала более простыми представлениями о Вселенной. Чтоб решать уравнение общей теории относительности, надо было что-то упростить. Еще лет 20 назад предполагалось, что Вселенная в среднем однородна, что все перепады плотности: планеты — пустота — звезды — пустота — чувствительны только в малых масштабах, но если взять большие куски пространства размером сотни миллионов световых лет, то где ни посмотри, они везде одинаковы.
То есть, представлялось, что Вселенная — это такой более-менее однородный кисель. Это, в принципе, недалеко от правды, но чем точнее мы наблюдаем, тем больше тонких различий замечаем в строении разных областей Вселенной. Последние несколько лет это стало уже напрягать космологов. Например, полет нового космического телескопа «Джеймс Уэбб», который летает третий год, выявил два непонятных свойства Вселенной.
Во-первых, в ней очень рано, почти сразу после начала расширения, сформировались первые звездные галактики. Мы всегда предполагали, что это должно было произойти позже. Гравитации нужно было определенное время, чтобы из однородного вещества создать плотные комочки звезд, а из них — галактики. Во-вторых, космологов озадачили гигантские черные дыры, которые давно обнаружились в центрах галактик.
Мы думали, что они постепенно набирали свою массу, поглощая окружающее вещество.
К такому выводу пришли ученые, проведя новые расчеты движения световых частиц в космосе. Как известно, возраст нашей Вселенной составляет 13,7 миллиардов лет. Но в действительности с самого начала, со времен Большого Взрыва, Вселенная продолжает непрерывно расширяться.
Чтобы представить еще лучше, знайте, что ученые открыли новую звезду-сверхгиганта «UY Scuti». Ее размер 5 миллиардов Солнц! Представляете, какие маленькие мы, если радиус Земли меньше Солнца в 109 раз?
Источник: youtube. Однако с космосом все сложнее. Это две «темные лошадки», над загадкой которых ученые бьются до сих пор. Темная материя не поглощает и не отражает свет, действует на планеты, как магнит на скрепки: притягивая и удерживая их на своих местах. Создает гравитацию, если по-научному. Темная энергия же наоборот действует как антигравитация, за счет чего Вселенная имеет свойство расширяться. Есть ли у нее границы и форма Считается, что раз Вселенная расширяется, то и границы у нее есть, а за их пределами — абсолютная пустота.
Однако ученые выдвигают больше гипотез и теорий, чем реальных доказательств. Ученые пытаются найти границы Вселенной с помощью волновых исследований космоса. Ведь если он бесконечен, то в нем должны быть самые разные по длине волны.
Каковы размеры нашей Вселенной?
Но ничто не может сравниться с размерами галактики. Если уменьшить Солнце до размеров лейкоцита белой кровяной клетки , и уменьшить Галактику Млечный путь, используя тот же масштаб, Млечный путь был бы размером с США. Это потому, что Млечный путь просто огромен. Вот, где находится Солнечная система внутри него. Но мы видим лишь очень малую часть нашей галактики. Но даже наша галактика крошечная по сравнению с другими. Вот Млечный путь в сравнении с галактикой IC 1011, которая находится на расстоянии 350 миллионов световых лет от Земли. Задумайтесь, на этой фотографии, сделанной телескопом Хаббл, тысячи галактик, каждая из которых содержит миллионы звезд, каждая со своими планетами. Вот одна из галактик UDF 423, находящаяся на расстоянии 10 миллиардов световых лет. Когда вы смотрите на эту фотографию, вы глядите на миллиарды лет в прошлое.
Некоторые из этих галактик сформировались через несколько сотен миллионов лет после Большого взрыва. Но помните, что эта фотография является очень, очень маленькой частью Вселенной.
Во-первых, в ней очень рано, почти сразу после начала расширения, сформировались первые звездные галактики. Мы всегда предполагали, что это должно было произойти позже. Гравитации нужно было определенное время, чтобы из однородного вещества создать плотные комочки звезд, а из них — галактики. Во-вторых, космологов озадачили гигантские черные дыры, которые давно обнаружились в центрах галактик. Мы думали, что они постепенно набирали свою массу, поглощая окружающее вещество. Но «Джеймс Уэбб» и другие телескопы обнаружили, что гигантские, или сверхмассивные черные дыры, которые в миллиарды раз массивнее нашего Солнца, образовались довольно быстро после расширения Вселенной. Но тут надо быть острожными. На моей памяти неоднократно обнаруживались подобные структуры из звезд — «звездные кольца», «цепочки из звезд».
Потом выяснялось, что они были рождены всего лишь особенностью человеческого зрения. Глаз очень любит такую простую геометрию: среди случайно разбросанных зерен выискивать какие-то геометрические фигуры. Возьмите горсть какой-нибудь крупы, насыпьте на стол и вы увидите, окружности и треугольники из крупинок. Поэтому на такие открытия смотрят, не то чтобы скептически, но с осторожностью, мол: «Посмотрим, что из этого получится.
Если мы предположим, что наши законы физики сформулированы верно, мы можем оценить, насколько большой может быть Вселенная до тех пор, пока она не замкнётся на себя. Величины горячих и холодных участков и их масштабы говорят о кривизне Вселенной. Насколько точно мы способны измерить, она выглядит идеально плоской. Акустические барионные осцилляции дают ещё один метод наложения ограничений на кривизну, и приводят к сходным результатам. Слоановский цифровой небесный обзор и спутник Планк дают нам наилучшие данные на сегодня.
Они говорят о том, что если Вселенная и искривляется, замыкаясь на себя, то та её часть, что мы можем видеть, настолько неотличима от плоской, что её радиус должен не менее чем в 250 раз превышать радиус наблюдаемой части. Это значит, что ненаблюдаемая Вселенная, если в ней нет никаких топологических странностей, должна иметь диаметр не менее 23 триллионов световых лет, а её объём должен быть, по крайней мере, в 15 млн раз больше, чем наблюдаемый нами. Но если позволить себе рассуждать теоретически, мы можем вполне убедительно доказать, что размеры ненаблюдаемой Вселенной должны значительно превышать даже эти оценки. Наблюдаемая Вселенная может иметь размер в 46 млрд световых лет во всех направлениях от нашего местоположения, но за этими пределами определённо существует и большая её часть, ненаблюдаемая, возможно, даже бесконечная, похожая на ту, что видим мы. Со временем мы сможем увидеть немного больше, но не всю её. Горячий Большой взрыв может отмечать появление известной нам наблюдаемой Вселенной, но он не отмечает зарождение самого пространства и времени. До Большого взрыва Вселенная проходила период космической инфляции. Инфляция заставляет пространство расширяться экспоненциально, что может очень быстро привести к тому, что искривлённое или не гладкое пространство станет выглядеть плоским. Если Вселенная искривлена, радиус её кривизны, по меньшей мере, в сотни раз больше того, что мы можем наблюдать.
В нашей части Вселенной инфляция действительно подошла к концу. Но три вопроса, на которые мы не знаем ответов, чрезвычайно сильно влияют на реальный размер Вселенной, и то, является ли она бесконечной: Насколько велик участок Вселенной после инфляции, породивший наш Большой взрыв? Верна ли идея вечной инфляции, по которой Вселенная бесконечно расширяется, по крайней мере, в некоторых регионах? Как долго длилась инфляция, пока не остановилась и не породила горячий Большой взрыв? Возможно, что та часть Вселенной, где шла инфляция, смогла вырасти до размера, не сильно превышающего то, что мы можем наблюдать. Возможно, что в любой момент появится свидетельство наличия «края», на котором закончилась инфляция. Но также возможно, что Вселенная в гуголы раз больше наблюдаемого. Не ответив на эти вопросы, мы не получим ответа на главный.
Но все наши наблюдения опровергают эту возможность и направляют нас к идее о расширяющемся пространстве, в котором содержание энергии во Вселенной определяет скорость расширения и, следовательно, как далеко объекты находятся от нас. Что менее интуитивно, так это то, что в расширяющейся Вселенной мы можем видеть дальше, чем это определяет её простой возраст! Это просто обязательно. Подумайте над диаграммой выше, в которой несколько скоплений галактик удаляются друг от друга из-за расширения Вселенной. Представьте, что мы находимся в центральном скоплении и наблюдаем скопление в нижнем левом углу. Когда свет покидает скопление в левом нижнем углу слева , это скопление находится в 87 световых годах от нас. Свет начинает свой путь по направлению к нам, но Вселенная расширяется. То есть пространство между этим скоплением и нашим увеличивается, как выпекающийся кусок теста, будущий хлеб. Свет продолжает идти к нам, но с увеличением расстояния ему приходится пройти более 87 световых лет, чтобы достичь нас. Но когда свет доходит до места назначения справа , это скопление уже находится в 173 световых годах от нас. Ключевой вопрос: какое же расстояние прошёл свет на самом деле? Ответ — больше 87 световых лет, но меньше 173 световых лет! Применим этот принцип ко всей Вселенной. Если бы расширяющаяся Вселенная была наполнена только одним из этих трёх типов энергии, и вы задали бы вопрос, как далеко находится объект, свет от которого только сейчас дошёл до нас, вы получили бы три разных ответа. Потому, что плотность энергии в любой момент истории определяет историю расширения Вселенной, и излучение, материя и присущая пространству энергия эволюционируют по-разному!
Насколько велика Вселенная? Можно ли вообще ответить на этот вопрос?
Астрофизики измерили весь звездный свет, рожденный за всю историю наблюдаемой Вселенной. Мы знаем, что возраст Вселенной составляет 13,8 миллиардов лет, но размер наблюдаемой Вселенной при этом – 46 миллиардов световых лет. Поскольку вселенная расширялась в течение 13,8 миллиардов лет, сопутствующее расстояние (радиус) сейчас составляет около 46,6 миллиардов световых лет. Если представить, что Солнечная система, а именно Земля — центр Вселенной, то наблюдаемая Вселенная будет представлять собой шар с радиусом около 46,5 миллиарда световых лет и увидеть галактику на расстоянии 20 миллиардов световых лет — норма. 3 Какого размера Вселенная? 4 Сколько лет Вселенной?